Jak vybrat materiál kluzného pouzdra: průvodce bronzovými kluznými ložisky
Správný materiál pouzdra se nevybírá jen podle názvu. Vybírá se podle úlohy, kterou má ložisko plnit.
U většiny projektů s bronzovými pouzdry začněte třemi otázkami: zatížení, rychlost a mazání. Pomaloběžný čep stavebního stroje potřebuje jiný materiál než malé ložisko elektromotoru. Válcové pouzdro mazané tukem vyžaduje jiné konstrukční posouzení než ložisko ze slinutého bronzu napuštěného olejem.
Precision Bronze při zpřesňování výběru materiálu před nabídkou vychází z výkresu, rozměru hřídele, otvoru v tělese, zatížení, rychlosti, prostředí a plánu údržby.
Co znamená hodnota pv
pv je zkrácený způsob, jak uvažovat o namáhání ložiska. p je tlak neboli zatížení na kluzné ploše. v je kluzná rychlost. Součin pv pak vyjadřuje, jak tvrdě kluzná dvojice pracuje.
Jednoduše řečeno: vysoké zatížení a vysokou rychlost je těžké kombinovat. Materiál, který dobře funguje při velkém zatížení, může vyžadovat nižší rychlost a spolehlivé mazání. Materiál vhodný pro vyšší rychlosti zase nemusí snášet stejné rázové zatížení nebo znečištění.
Mezní hodnoty pv závisí na materiálu i konstrukci, proto je nutné je ověřit s ohledem na slitinu, způsob mazání, drsnost povrchu hřídele, geometrii ložiska a provozní teplotu. Nevybírejte materiál pouzdra podle obecné tabulky bez prověření konkrétní aplikace.
Nejvhodnější materiály pro vysoké zatížení a nízkou rychlost
Aplikace s vysokým zatížením a nízkou rychlostí obvykle vyžadují pevnost, odolnost proti opotřebení a takový způsob mazání, který přežije rázy, nečistoty a hranové zatížení.
Běžnými výchozími volbami jsou:
- Hliníkový bronz C95400 pro více zatěžované otěrové díly, pouzdra a průmyslové komponenty.
- Nikl-hliníkový bronz C95500, je-li předepsán vysokopevnostní nikl-hliníkový bronz.
- Manganový bronz C86300 pro nejnáročnější aplikace z hlediska zatížení a opotřebení.
- Bronzová pouzdra s tuhým mazivem, jsou-li požadovány grafitové zátky nebo vložky z tuhého maziva.
Typickými aplikacemi jsou čepy bagrů, lisy, pouzdra jeřábů a pákových mechanismů, čepy těžkých strojů a pomaloběžné kluzné komponenty.
Nejvhodnější materiály pro střední zatížení a střední rychlost
Pro mnoho průmyslových pouzder je praktickým výchozím bodem ložiskový bronz C93200 / SAE 660. Je široce rozšířený, protože se dobře obrábí, spolehlivě funguje v řadě ložiskových aplikací a ve srovnání s tvrdšími vysokopevnostními bronzy nabízí dobrou schopnost pohlcovat nečistoty a přizpůsobit se hřídeli.
C93200 se běžně používá na válcová pouzdra, pouzdra s nákružkem, axiální podložky, pouzdra čerpadel, ložiska obráběcích strojů a náhradní díly všude tam, kde je potřeba spolehlivý univerzální ložiskový bronz.
Klíčem je mazání. Litý ložiskový bronz obvykle potřebuje tuk, olej, mazací drážky nebo jiný způsob mazání. Pokud má díl běžet nasucho nebo je údržba obtížná, zvažte místo něj slinutý bronz, polymerový kompozit nebo variantu s tuhým mazivem.
Nejvhodnější materiály pro nízké zatížení, vyšší rychlost nebo minimální údržbu
Je-li aplikace méně zatížená a přístup pro údržbu omezený, mohou být ložiskové materiály napuštěné olejem nebo kompozitní materiály vhodnější než obrobené pouzdro z litého bronzu.
Možnosti zahrnují:
- Slinutý bronz SAE 841 pro samomazná pouzdra napuštěná olejem.
- Slinutá pouzdra typu Oilite pro standardní válcové tvary a tvary s nákružkem.
- Polymerová kompozitní pouzdra tam, kde je preferována suchá kluzná vrstva nebo vrstva s nízkým třením.
Tyto možnosti se často používají v elektromotorech, ventilátorech, spotřebičích, lehkých strojích a kompaktních sestavách, kde není pravidelné domazávání tukem ideální.
Vlivy prostředí, které je třeba zvážit
Výběr materiálu se mění, je-li pouzdro vystaveno teplu, vodě, chemikáliím, abrazivním nečistotám nebo korozivnímu prostředí.
Před volbou slitiny prověřte tyto faktory:
- Teplota: Plastová ložiska nebo ložiska s polymerovou kluznou vrstvou nemusí být vhodná pro provoz při vysokých teplotách. Je-li požadována tepelná odolnost, bývá vhodnější bronz.
- Koroze: Lodní prostředí a mořská voda často hovoří pro hliníkový bronz, nikl-hliníkový bronz, lodní bronz nebo lodní mosaz podle výkresu.
- Znečištění: Prach, abrazivní částice a nedostatečné mazání mohou posunout konstrukci směrem k tvrdšímu bronzu, variantám s tuhým mazivem nebo k pouzdru, které se snáze udržuje a vyměňuje.
- Materiál a povrch hřídele: Hrubá hřídel dokáže zničit i dobré ložisko. Volbu materiálu a drsnost povrchu je třeba posuzovat společně.
- Přístup pro údržbu: Pokud díl nikdo nebude domazávat, nenavrhujte ho tak, jako by pravidelné mazání bylo zaručeno.
Rychlá matice výběru materiálu
| Provozní podmínky | Obvyklý směr volby materiálu | Poznámky |
|---|---|---|
| Univerzální pouzdro mazané tukem | Ložiskový bronz C93200 / SAE 660 | Dobrý výchozí bod pro mnoho středně zatížených průmyslových pouzder |
| Vysoké zatížení, nízká rychlost | Hliníkový bronz C95400, C95500, C86300 nebo bronz s tuhým mazivem | Pečlivě prověřte mazání, tvrdost hřídele a rázové zatížení |
| Nízké zatížení, kompaktní ložisko, minimální údržba | Slinutý bronz SAE 841 | Materiál napuštěný olejem pro vhodné provozní podmínky |
| Lodní nebo korozně náročný provoz | C95400, C95500, C95800 nebo lodní mosaz podle výkresu | Ověřte slitinu vůči prostředí a specifikaci |
| Tenký plech, pružina nebo díl typu elektrického kontaktu | Fosforový bronz nebo slitina mědi | Jiný rozhodovací postup než u těžkého pouzdra |
| Neznámý náhradní díl | Začněte vzorkem, rozměry, hřídelí, tělesem a aplikací | Neodhadujte slitinu jen podle barvy |
Co by měl nákupčí poslat s poptávkou
Nejlepší doporučení materiálu vychází ze skutečných údajů o aplikaci. Pošlete nám:
- Výkres nebo fotografie vzorku.
- Průměr hřídele a otvor v tělese.
- Zatížení a typ pohybu, jsou-li známy.
- Rychlost nebo pracovní cyklus.
- Způsob mazání a plán údržby.
- Provozní teplotu a prostředí.
- Množství a naléhavost.
- Stávající označení slitiny, pokud existuje.
I když máte jen opotřebený vzorek, Precision Bronze může projekt posoudit. Čím více informací o aplikaci ale poskytnete, tím přesnější bude doporučení materiálu.